新课标高三数学第一轮复习单元讲座第09讲 空间几何体的表面积和体积
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关于空间几何体的表面积和体积一、教学目标:1. 让学生掌握常见空间几何体的表面积和体积的计算公式。
2. 培养学生运用空间几何知识解决实际问题的能力。
3. 提高学生对数学知识的兴趣,培养学生的空间想象力。
二、教学内容:1. 立方体、立方体的表面积和体积计算。
2. 圆柱体、圆柱体的表面积和体积计算。
3. 球体、球体的表面积和体积计算。
4. 锥体、锥体的表面积和体积计算。
5. 空间几何体表面积和体积在实际问题中的应用。
三、教学重点与难点:重点:掌握常见空间几何体的表面积和体积计算公式。
难点:空间几何体表面积和体积在实际问题中的应用。
四、教学方法:1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究空间几何体的表面积和体积计算方法。
2. 利用多媒体课件,展示空间几何体的形状,增强学生的空间想象力。
3. 通过实例分析,让学生学会将空间几何知识应用于实际问题。
五、教学过程:1. 导入新课:回顾平面几何知识,引出空间几何体的概念。
2. 讲解立方体的表面积和体积计算公式,让学生动手计算实例。
3. 讲解圆柱体的表面积和体积计算公式,让学生动手计算实例。
4. 讲解球体的表面积和体积计算公式,让学生动手计算实例。
5. 讲解锥体的表面积和体积计算公式,让学生动手计算实例。
6. 分析空间几何体表面积和体积在实际问题中的应用,让学生尝试解决实际问题。
7. 课堂练习:布置练习题,让学生巩固所学知识。
9. 布置课后作业,要求学生运用所学知识解决实际问题。
六、教学评价:1. 通过课堂问答、练习题和课后作业,评估学生对空间几何体表面积和体积计算公式的掌握情况。
2. 观察学生在解决实际问题时是否能灵活运用所学知识,评价其运用能力。
3. 结合学生的课堂表现和作业完成情况,对学生的学习态度、合作精神和创新能力进行评价。
七、教学资源:1. 多媒体课件:用于展示空间几何体的形状,增强学生的空间想象力。
2. 练习题:用于巩固学生对空间几何体表面积和体积计算公式的掌握。
高考数学知识点:空间几何体的表面积和体积第1篇:高考数学知识点之空间几何体的表面积和体积在我们周围存在着各种各样的物体,它们都占据着空间的一部分。
下面小编给大家介绍高考数学知识点之空间几何体的表面积和体积,赶紧来看看吧!1、圆柱体:表面积:2πRr+2πRh体积:πRh(R为圆柱体上下底圆半径,h为圆柱体高)2、圆锥体:表面积:πR+πR[(h+R)的平方根]体积:πRh/3(r为圆锥体低圆半径,h为其高,3、正方体a-边长,S=6a,V=a4、长方体a-长,b-宽,c-高S=2(ab+ac+bc)V=abc5、棱柱S-底面积h-高V=Sh6、棱锥S-底面积h-高V=Sh/37、棱台S1和S2-上、下底面积h-高V=h[S1+S2+(S1S2)^1/2]/38、拟柱体S1-上底面积,S2-下底面积,S0-中截面积h-高,V=h(S1+S2+4S0)/69、圆柱r-底半径,h-高,C—底面周长S底—底面积,S侧—侧面积,S表—表面积C=2πrS底=πr,S侧=Ch,S表=Ch+2S底,V=S底h=πrh10、空心圆柱R-外圆半径,r-内圆半径h-高V=πh(R^2-r^2)11、直圆锥r-底半径h-高V=πr^2h/312、圆台r-上底半径,R-下底半径,h-高V=πh(R+Rr+r)/313、球r-半径d-直径V=4/3πr^3=πd^3/614、球缺h-球缺高,r-球半径,a-球缺底半径V=πh(3a+h)/6=πh(3r-h)/315、球台r1和r2-球台上、下底半径h-高V=πh[3(r1+r2)+h]/616、圆环体R-环体半径D-环体直径r-环体截面半径d-环体截面直径V=2π2Rr=π2Dd/417、桶状体D-桶腹直径d-桶底直径h-桶高V=πh(2D+d)/12,(母线是圆弧形,圆心是桶的中心)V=πh(2D+Dd+3d/4)/15(母线是抛物线形)第2篇:高考数学知识点:空间几何体的表面积和体积数学是研究数量、结构、变化、空间以及信息等概念的一门学科,下面是小编整理的高考数学知识点:空间几何体的表面积和体积,希望对大家有帮助!1、圆柱体:表面积:2πRr+2πRh体积:πRh(R为圆柱体上下底圆半径,h为圆柱体高)2、圆锥体:表面积:πR+πR[(h+R)的平方根]体积:πRh/3(r为圆锥体低圆半径,h为其高,3、正方体a-边长,S=6a,V=aa-长,b-宽,c-高S=2(ab+ac+bc)V=abc5、棱柱S-底面积h-高V=Sh6、棱锥S-底面积h-高V=Sh/37、棱台S1和S2-上、下底面积h-高V=h[S1+S2+(S1S2)^1/2]/3 8、拟柱体S1-上底面积,S2-下底面积,S0-中截面积h-高,V=h(S1+S2+4S0)/69、圆柱r-底半径,h-高,C—底面周长S底—底面积,S侧—侧面积,S表—表面积C=2πrS底=πr,S侧=Ch,S表=Ch+2S底,V=S底h=πrh10、空心圆柱R-外圆半径,r-内圆半径h-高V=πh(R^2-r^2)11、直圆锥r-底半径h-高V=πr^2h/312、圆台r-上底半径,R-下底半径,h-高V=πh(R+Rr+r)/313、球r-半径d-直径V=4/3πr^3=πd^3/614、球缺h-球缺高,r-球半径,a-球缺底半径V=πh(3a+h)/6=πh(3r-h)/3 15、球台r1和r2-球台上、下底半径h-高V=πh[3(r1+r2)+h]/616、圆环体R-环体半径D-环体直径r-环体截面半径d-环体截面直径V=2π2Rr=π2Dd/4D-桶腹直径d-桶底直径h-桶高V=πh(2D+d)/12,(母线是圆弧形,圆心是桶的中心)V=πh(2D+Dd+3d/4)/15(母线是抛物线形)第3篇:高考数学知识点:空间几何体的表面积和体积知识解析一、柱、锥、台和球的侧面积和体积典型例题1:1、几何体的侧面积和全面积:几何体侧面积是指(各个)侧面面积之和,而全面积是侧面积与所有底面积之和.对侧面积公式的记忆,最好结合几何体的侧面展开图来进行.2、求体积时应注意的几点:(1)、求一些不规则几何体的体积常用割补的方法转化成已知体积公式的几何体进行解决.(2)、与三视图有关的体积问题注意几何体还原的准确*及数据的准确*.3、求组合体的表面积时注意几何体的衔接部分的处理.典型例题2:1、以三视图为载体的几何体的表面积问题,关键是分析三视图确定几何体中各元素之间的位置关系及数量.2、多面体的表面积是各个面的面积之和;组合体的表面积注意衔接部分的处理.3、旋转体的表面积问题注意其侧面展开图的应用.典型例题3:1、计算柱、锥、台体的体积,关键是根据条件找出相应的底面面积和高,应注意充分利用多面体的截面和旋转体的轴截面,将空间问题转化为平面问题求解.2、注意求体积的一些特殊方法:分割法、补体法、转化法等,它们是解决一些不规则几何体体积计算常用的方法,应熟练掌握.3、等积变换法:利用三棱锥的任一个面可作为三棱锥的底面.①求体积时,可选择容易计算的方式来计算;②利用“等积法”可求“点到面的距离”.第4篇:空间几何体的表面积与体积的数学知识点一、课标要求:了解一些简单的几何体的表面积的计算方法,了解棱柱、棱锥、台的表面积计算公式(不要求记忆公式)二、教学目标:(1)了解平面展开图的概念及柱、锥、台的表面积公式;(2)会求一些简单几何体的表面积公式;(3)让学生经历空间几何体的侧面展开过程,感知几何体的形状;(4)让学生通过对照比较,理顺柱体、锥体、台体侧面积之间的转换关系,体会数和形的完美结合.(5)通过学习使学生感受到空间几何体侧面积的求解过程,对自己空间思维能力的影响,从而增强学习数学的信心.三、教学重点、难点:重点;空间几何体侧面积的计算难点;空间几何体侧面展开四、设计思路:借助多媒体,通过动态演示一些多面体的平面展开图的过程,让学生在直观感知的基础上了解平面展开图的概念,进而结合前面已研究的柱、锥、台这三类几何体的概念,介绍正棱柱、正棱锥、正棱台的概念,结合模型组织学生感知探索侧面展开图的形成过程及侧面展开图的构成,得出它们侧面积的计算公式。
41中高三数学第一轮复习—空间几何体的表面积和体积一.命题走向由于本讲公式多反映在考题上,预测008年高考有以下特色: (1)用选择、填空题考查本章的基本性质和求积公式;(2)考题可能为:与多面体和旋转体的面积、体积有关的计算问题;与多面体和旋转体中某些元素有关的计算问题;二.要点精讲1.多面体的面积和体积公式表中S 表示面积,c ′、c 分别表示上、下底面周长,h 表斜高,h ′表示斜高,l 表示侧棱长。
2.旋转体的面积和体积公式 表中l 、h 分别表示母线、高,r 表示圆柱、圆锥与球冠的底半径,r 1、r 2分别表示圆台 上、下底面半径,R 表示半径。
四.典例解析题型1:柱体的体积和表面积例1.一个长方体全面积是20cm 2,所有棱长的和是24cm ,求长方体的对角线长.解:设长方体的长、宽、高、对角线长分别为xcm 、ycm 、zcm 、lcm 依题意得:⎩⎨⎧=++=++24)(420)(2z y x zx yz xy )2()1(由(2)2得:x 2+y 2+z 2+2xy+2yz+2xz=36(3)由(3)-(1)得x 2+y 2+z 2=16 即l 2=16所以l =4(cm)。
P ADO点评:涉及棱柱面积问题的题目多以直棱柱为主,而直棱柱中又以正方体、长方体的表面积多被考察。
我们平常的学习中要多建立一些重要的几何要素(对角线、内切)与面积、体积之间的关系。
例2.如图,三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,若E 、F 分别为AB 、AC 的中点,平面EB 1C 1将三棱柱分成体积为V 1、V 2的两部分,那么V 1∶V 2= ____ _。
解:设三棱柱的高为h ,上下底的面积为S ,体积为V ,则V=V 1+V 2=Sh 。
∵E 、F 分别为AB 、AC 的中点,∴S △AEF =41S, V 1=31h(S+41S+41⋅S )=127ShV 2=Sh-V 1=125Sh , ∴V 1∶V 2=7∶5。
第9讲空间几何体的表面积和体积备注:【高三数学一轮复习必备精品共42讲全部免费欢迎下载】一.【课标要求】了解球、棱柱、棱锥、台的表面积和体积的计算公式(不要求记忆公式)。
二.【命题走向】近些年来在高考中不仅有直接求多面体、旋转体的面积和体积问题,也有已知面积或体积求某些元素的量或元素间的位置关系问题。
即使考查空间线面的位置关系问题,也常以几何体为依托.因而要熟练掌握多面体与旋转体的概念、性质以及它们的求积公式.同时也要学会运用等价转化思想,会把组合体求积问题转化为基本几何体的求积问题,会等体积转化求解问题,会把立体问题转化为平面问题求解,会运用“割补法”等求解。
由于本讲公式多反映在考题上,预测2010年高考有以下特色: (1)用选择、填空题考查本章的基本性质和求积公式;(2)考题可能为:与多面体和旋转体的面积、体积有关的计算问题;与多面体和旋转体中某些元素有关的计算问题; 三.【要点精讲】1.多面体的面积和体积公式名称 侧面积(S 侧) 全面积(S 全)体积(V)棱 柱棱柱 直截面周长×lS 侧+2S 底S 底·h=S 直截面·h直棱柱 ch S 底·h棱 锥棱锥 各侧面积之和S 侧+S 底31S 底·h 正棱锥 21ch ′ 棱 台棱台各侧面面积之和S 侧+S 上底+S 下底31h(S 上底+S 下底+下底下底S S )正棱台21(c+c ′)h ′ 表中S 表示面积,c ′、c 分别表示上、下底面周长,h 表斜高,h ′表示斜高,l 表示侧棱长。
2.旋转体的面积和体积公式名称圆柱 圆锥 圆台 球S 侧 2πrl πrl π(r 1+r 2)lS 全2πr(l+r) πr(l+r)π(r 1+r 2)l+π(r 21+r 22)4πR 2Vπr 2h(即πr 2l)31πr 2h 31πh(r 21+r 1r 2+r 22) 34πR 3表中l 、h 分别表示母线、高,r 表示圆柱、圆锥与球冠的底半径,r 1、r 2分别表示圆台上、下底面半径,R 表示半径 四.【典例解析】题型1:柱体的体积和表面积例1.一个长方体全面积是20cm 2,所有棱长的和是24cm ,求长方体的对角线长. 解:设长方体的长、宽、高、对角线长分别为xcm 、ycm 、zcm 、lcm依题意得:⎩⎨⎧=++=++24)(420)(2z y x zx yz xy )2()1(由(2)2得:x 2+y 2+z 2+2xy+2yz+2xz=36(3)由(3)-(1)得x 2+y 2+z 2=16即l 2=16所以l =4(cm)。
普通高中课程标准实验教科书—数学[人教版]高三新数学第一轮复习教案(讲座9)—空间几何体的表面积和体积一.课标要求:了解球、棱柱、棱锥、台的表面积和体积的计算公式(不要求记忆公式)。
二.命题走向近些年来在高考中不仅有直接求多面体、旋转体的面积和体积问题,也有已知面积或体积求某些元素的量或元素间的位置关系问题。
即使考查空间线面的位置关系问题,也常以几何体为依托.因而要熟练掌握多面体与旋转体的概念、性质以及它们的求积公式.同时也要学会运用等价转化思想,会把组合体求积问题转化为基本几何体的求积问题,会等体积转化求解问题,会把立体问题转化为平面问题求解,会运用“割补法”等求解。
由于本讲公式多反映在考题上,预测008年高考有以下特色:(1)用选择、填空题考查本章的基本性质和求积公式;(2)考题可能为:与多面体和旋转体的面积、体积有关的计算问题;与多面体和旋转体中某些元素有关的计算问题;三.要点精讲1.多面体的面积和体积公式表中S表示面积,c′、c分别表示上、下底面周长,h表斜高,h′表示斜高,l表示侧棱长。
2.旋转体的面积和体积公式S 侧 2πrl πrl π(r 1+r 2)l S 全2πr(l+r) πr(l+r)π(r 1+r 2)l+π(r 21+r 22)4πR 2Vπr 2h(即πr 2l)31πr 2h 31πh(r 21+r 1r 2+r 22) 34πR 3表中l 、h 分别表示母线、高,r 表示圆柱、圆锥与球冠的底半径,r 1、r 2分别表示圆台 上、下底面半径,R 表示半径。
四.典例解析题型1:柱体的体积和表面积例1.一个长方体全面积是20cm 2,所有棱长的和是24cm ,求长方体的对角线长. 解:设长方体的长、宽、高、对角线长分别为xcm 、ycm 、zcm 、lcm依题意得:⎩⎨⎧=++=++24)(420)(2z y x zx yz xy )2()1(由(2)2得:x 2+y 2+z 2+2xy+2yz+2xz=36(3)由(3)-(1)得x 2+y 2+z 2=16 即l 2=16所以l =4(cm)。
点评:涉及棱柱面积问题的题目多以直棱柱为主,而直棱柱中又以正方体、长方体的表面积多被考察。
我们平常的学习中要多建立一些重要的几何要素(对角线、内切)与面积、体积之间的关系。
例2.如图1所示,在平行六面体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,已知AB=5,AD=4,AA 1=3,AB ⊥AD ,∠A 1AB=∠A 1AD=3π。
(1)求证:顶点A 1在底面ABCD 上的射影O 在∠BAD 的平分线上; (2)求这个平行六面体的体积。
图1 图2 解析:(1)如图2,连结A 1O ,则A 1O ⊥底面ABCD 。
作OM ⊥AB 交AB 于M ,作ON ⊥AD 交AD 于N ,连结A 1M ,A 1N 。
由三垂线定得得A 1M ⊥AB ,A 1N ⊥AD 。
∵∠A 1AM=∠A 1AN ,∴Rt △A 1NA ≌Rt △A 1MA,∴A 1M=A 1N , 从而OM=ON 。
∴点O 在∠BAD 的平分线上。
(2)∵AM=AA 1cos3π=3×21=23∴AO=4cosπAM =223。
又在Rt △AOA 1中,A 1O 2=AA 12 – AO 2=9-29=29, ∴A 1O=223,平行六面体的体积为22345⨯⨯=V 230=。
题型2:柱体的表面积、体积综合问题例3.(2000全国,3)一个长方体共一顶点的三个面的面积分别是6,3,2,这个长方体对角线的长是( ) A .23B .32C .6D .6解析:设长方体共一顶点的三边长分别为a =1,b =2,c =3,则对角线l 的长为l =6222=++c b a ;答案D 。
点评:解题思路是将三个面的面积转化为解棱柱面积、体积的几何要素—棱长。
例4.如图,三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,若E 、F 分别为AB 、AC 的中点,平面EB 1C 1将三棱柱分成体积为V 1、V 2的两部分,那么V 1∶V 2= ____ _。
解:设三棱柱的高为h ,上下底的面积为S ,体积为V ,则V=V 1+V 2=Sh 。
∵E 、F 分别为AB 、AC 的中点,∴S △AEF =41S, V 1=31h(S+41S+41⋅S )=127ShV 2=Sh-V 1=125Sh , ∴V 1∶V 2=7∶5。
点评:解题的关键是棱柱、棱台间的转化关系,建立起求解体积的几何元素之间的对应关系。
最后用统一的量建立比值得到结论即可。
题型3:锥体的体积和表面积PAB CDO E 例5.(2006上海,19)在四棱锥P -ABCD 中,底面是边长为2的菱形,∠DAB =60,对角线AC 与BD 相交于点O ,PO ⊥平面ABCD ,PB 与平面ABCD 所成的角为60 ,求四棱锥P -ABCD 的体积? 解:(1)在四棱锥P-ABCD 中,由PO ⊥平面ABCD,得∠PBO 是PB 与平面ABCD 所成的角,∠PBO=60°。
在Rt △AOB 中BO=ABsin30°=1, 由PO ⊥BO ,于是PO=BOtan60°=3,而底面菱形的面积为23。
∴四棱锥P -ABCD 的体积V=31×23×3=2。
点评:本小题重点考查线面垂直、面面垂直、二面角及其平面角、棱锥的体积。
在能力方面主要考查空间想象能力。
例6.(2002京皖春文,19)在三棱锥S —ABC 中,∠SAB =∠SAC =∠ACB =90°,且AC =BC =5,SB =55。
(如图所示)(Ⅰ)证明:SC ⊥BC ;(Ⅱ)求侧面SBC 与底面ABC 所成二面角的大小; (Ⅲ)求三棱锥的体积V S -AB C 。
解析:(Ⅰ)证明:∵∠SAB =∠SAC =90°, ∴SA ⊥AB ,SA ⊥A C 。
又AB ∩AC =A , ∴SA ⊥平面AB C 。
由于∠ACB =90°,即BC ⊥AC ,由三垂线定理,得SC ⊥BC 。
(Ⅱ)解:∵BC ⊥AC ,SC ⊥BC 。
∴∠SCA 是侧面SCB 与底面ABC 所成二面角的平面角。
在Rt △SCB 中,BC =5,SB =55,得SC =22BC SB -=10。
在Rt △SAC 中AC =5,SC =10,cos SCA =21105==SC AC , ∴∠SCA =60°,即侧面SBC 与底面ABC 所成的二面角的大小为60°。
(Ⅲ)解:在Rt △SAC 中,∵SA =755102222=-=-AC SC ,图S △ABC =21·AC ·BC =21×5×5=225,∴V S -ABC =31·S △ACB ·SA =631257522531=⨯⨯。
点评:本题比较全面地考查了空间点、线、面的位置关系。
要求对图形必须具备一定的洞察力,并进行一定的逻辑推理。
题型4:锥体体积、表面积综合问题例7.ABCD 是边长为4的正方形,E 、F 分别是AB 、AD 的中点,GB 垂直于正方形ABCD 所在的平面,且GC =2,求点B 到平面EFC 的距离?解:如图,取EF 的中点O ,连接GB 、GO 、CD 、FB 构造三棱锥B -EFG 。
设点B 到平面EFG 的距离为h ,BD =42,EF =22,CO =344232×=。
GO CO GC =+=+=+=222232218422()。
而GC ⊥平面ABCD ,且GC =2。
由V V B EFG G EFB --=,得16EF GO h ··=13S EFB △· 点评:该问题主要的求解思路是将点面的距离问题转化为体积问题来求解。
构造以点B 为顶点,△EFG 为底面的三棱锥是解此题的关键,利用同一个三棱锥的体积的唯一性列方程是解这类题的方法,从而简化了运算。
例8.(2006江西理,12)如图,在四面体ABCD中,截面AEF 经过四面体的内切球(与四个面都相切的球)球心O ,且与BC ,DC 分别截于E 、F ,如果截面将四面体分成体积相等的两部分,设四棱锥A -BEFD 与三棱锥A -EFC 的表面积分别是S 1,S 2,则必有( )A .S 1<S 2B .S 1>S 2C .S 1=S 2D .S 1,S 2的大小关系不能确定解:连OA 、OB 、OC 、OD ,则V A -BEFD =V O -ABD +V O -ABE +V O -BEFDD B O C EFV A -EFC =V O -ADC +V O -AEC +V O -EFC 又V A -BEFD =V A -EFC ,而每个三棱锥的高都是原四面体的内切球的半径,故S ABD +S ABE +S BEFD =S ADC +S AEC +S EFC 又面AEF 公共,故选C点评:该题通过复合平面图形的分割过程,增加了题目处理的难度,求解棱锥的体积、表面积首先要转化好平面图形与空间几何体之间元素间的对应关系。
题型5:棱台的体积、面积及其综合问题例9.(2002北京理,18)如图9—24,在多面体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,上、下底面平行且均为矩形,相对的侧面与同一底面所成的二面角大小相等,侧棱延长后相交于E ,F 两点,上、下底面矩形的长、宽分别为c ,d 与a ,b ,且a >c ,b >d ,两底面间的距离为h 。
(Ⅰ)求侧面ABB 1A 1与底面ABCD 所成二面角的大小; (Ⅱ)证明:EF ∥面ABCD ;(Ⅲ)在估测该多面体的体积时,经常运用近似公式V 估=S 中截面·h 来计算.已知它的体积公式是V =6h(S 上底面+4S 中截面+S 下底面),试判断V 估与V 的大小关系,并加以证明。
(注:与两个底面平行,且到两个底面距离相等的截面称为该多面体的中截面) (Ⅰ)解:过B 1C 1作底面ABCD 的垂直平面,交底面于PQ ,过B 1作B 1G ⊥PQ ,垂足为G 。
如图所示:∵平面ABCD ∥平面A 1B 1C 1D 1,∠A 1B 1C 1=90°, ∴AB ⊥PQ ,AB ⊥B 1P .∴∠B 1PG 为所求二面角的平面角.过C 1作C 1H ⊥PQ ,垂足为H .由于相对侧面与底面所成二面角的大小相等,故四边形B 1PQC 1为等腰梯形。
∴PG =21(b -d ),又B 1G =h ,∴tan B 1PG =d b h -2(b >d ),∴∠B 1PG =arctand b h -2,即所求二面角的大小为arctan db h-2. (Ⅱ)证明:∵AB ,CD 是矩形ABCD 的一组对边,有AB ∥CD ,又CD 是面ABCD 与面CDEF 的交线, ∴AB ∥面CDEF 。